- •ВОЕННО–МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
- •1. Распространение
- ••На всем протяжении нервного волокна ПД имеют одинаковую амплитуду, но появляются с задержкой,
- ••Распространение возбуждения по нерву складывается из двух последовательных процессов:
- ••Пусть в некоторой точке нервного волокна (аксона) развился и достиг пика ПД, т.е.
- ••И в цитоплазме, и в окружающей мембрану межклеточной жидкости возникают ионные токи (локальные
- ••За счет этих токов потенциал внутренней поверхности соседних невозбужденных участков мембраны повышается (становится
- ••Трансмембранная разность потенциалов уменьшается по абсолютной величине,
- ••По мере удаления от точки возникновения ПД изменения трансмембранной разности потенциалов убывают по
- ••В тех точках мембраны, где сдвиг трансмембранной разности потенциалов оказывается выше КМП, открываются
- ••Таким образом, возникающий на возбудимой мембране ПД является надпороговым стимулом для определенного участка
- ••Поскольку распространение ЭМП происходит со скоростью света в среде, пассивные сдвиги трансмембранной разности
- ••Величина деполяризующего потенциала зависит от расстояния от возбужденного участка мембраны следующим образом:
- ••где Ux – величина деполяризующего потенциала в точке "х";
- ••Постоянная длины определяется следующими параметрами нервного волокна:
- ••где rm – удельное электрическое сопротивление оболочки волокна;
- ••Чем больше константа длины мембраны, тем меньше затухание и выше скорость распространения нервного
- ••Большую скорость распространения нервного импульса по аксону кальмара обеспечивает их гигантский по сравнению
- ••Такой способ повышения скорости распространения возбуждения посредством утолщения нервных волокон пригоден для животных,
- ••У позвоночных животных, которые имеют нервы с большим количеством проводящих волокон, возможности их
- ••Миелиновая оболочка образуется в процессе наматывания на аксон окружающих его шванновских клеток.
- ••Диффузия ионов через миелиновую оболочку
- ••Мембрана перехвата Ранвье
- ••От перехвата к перехвату возбуждение распространяется за счет декрементного распространения ЭМП.
- ••При этом постоянная длины (λ) для этих волокон больше (так как
- ••Ретрансляция ПД обычно происходит на 2-3 соседних перехватах Ранвье.
- ••Поскольку ретрансляция ПД происходит только в перехватах Ранвье, то возбуждение как бы "перепрыгивает"
- ••Миелинизация обеспечивает повышение скорости проведения при существенной экономии энергетических ресурсов.
- •2.Синаптическая передача.
- ••Существует два принципиально различных типа синапсов –
- ••Электрическая синаптическая передача возможна только при очень тесном соприкосновении взаимодействующих клеток – при
- ••В этом случае развитие ПД на мембране одной клетки приводит за счет возникновения
- ••Большое значение для осуществления электрической передачи нервного импульса имеет существование в области синапса
- ••Такие контакты обычны для ЦНС, миокарда и гладкой мускулатуры, где связанные щелевыми контактами
- ••Химическая синаптическая передача осуществляется с помощью химических веществ- посредников (медиаторов).
- ••Электрическое поле затухает в
- ••Деполяризация пресинапса приводит к изменению проницаемости
- ••Изменение конформации белков- рецепторов при образовании комплекса "рецептор-медиатор" приводит к открытию на мембране
- ••В зависимости от направления изменения трансмембранного потенциала химические синапсы могут быть возбуждающими
- ••В случае возникновения ВПСП
- •3. Особенности биоэлектрогенеза мышечных волокон миокарда сердца.
- ••Ритмические сокращения сердца возникают под действием импульсов (ПД), зарождающихся в нем самом.
- ••Функциональным элементом сердца служит мышечное волокно – цепочка из клеток миокарда, соединенных "конец
- ••В зависимости от морфологических и функциональных особенностей различают два типа волокон миокарда:
- ••1) волокна рабочего миокарда предсердий и желудочков, составляющие его основную массу и обеспечивающие
- ••2) волокна водителя ритма (пейсмекера) и проводящей системы (атипичные мышечные волокна), отвечающие за
- ••Миокард (сердечная мышца), подобно нервным тканям и скелетным мышцам, принадлежит к возбудимым тканям.
- ••Межклеточные соединения (щелевые контакты) способствуют проведению возбуждения и обеспечивают функционирование миокарда как
- ••Как и в нервных клетках и волокнах скелетных мышц, ПД в типичных миокардиальных
- ••За этой фазой быстрой
- ••Длительность ПД кардиомиоцитов составляет 200-400 мс, т.е. более чем в 100 раз превышает
- ••Специфическая форма ПД ТМВ имеет большое функциональное значение, так как определенным фазам ПД
- ••Длительный рефрактерный период предохраняет сердце от слишком быстрого повторного
- ••ПД атипичных мышечных волокон –
- •4. Проводящая система сердца. Распространение возбуждения по миокарду.
- ••Строение проводящей системы обеспечивает строго согласованное и последовательное возбуждение и сокращение различных отделов
- ••В норме водителем ритма является
- ••Единственный путь, по которому возбуждение может пройти к желудочкам, образует
- ••Это приводит к тому, что возбуждение "задерживается" в АВ-узле (АВ-задержка
- ••Далее возбуждение распространяется по
- •5. Электрокардиография. Электрокардиограмма. Интегральный электрический вектор сердца.
- ••Если рассмотреть отдельное миокардиальное волокно, то в покое его наружная поверхность имеет положительный,
- ••Возбужденное волокно можно рассматривать как диполь, обладающий определенным
- ••Этот вектор в каждый момент времени направлен от наиболее возбужденного (электроотрицательного) к наименее
- ••Как известно, движущиеся заряды
- ••Для этого на различные точки поверхности тела накладывают
- ••Кривая, отображающая зависимость этой разности потенциалов от времени, называется
- ••Величина разности потенциалов, регистрируемой между двумя электродами, находящимися на поверхности тела человека будет
- •Виллем Эйнтховен (1860-1927), Нобелевский лауреат 1924 г.
ВОЕННО–МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
имени С.М. Кирова Кафедра биологической и
медицинской физики
ЛЕКЦИЯ № 14
по дисциплине «Физика, математика»
на тему: «Распространение
возбуждения по возбудимым мембранам. Биофизические основы электрокардиографии»
для курсантов и студентов I курса ФПВ, ФПиУГВ, спецфакультета
1. Распространение
потенциала действия по возбудимым мембранам
•При возбуждении нервного волокна (например, прямоугольным импульсом напряжения) можно зарегистрировать потенциалы действия не только в месте раздражения, но и на значительных расстояниях от него.
•На всем протяжении нервного волокна ПД имеют одинаковую амплитуду, но появляются с задержкой, которая пропорциональна расстоянию от места нанесения стимула.
•Например, в двигательном нерве ПД регистрируется на участке, расположенном от места раздражения на расстоянии 1 м, через 10 мс; отсюда следует, что скорость
распространения возбуждения по нерву равна 100 м/с.
•Распространение возбуждения по нерву складывается из двух последовательных процессов:
•1) распространения ЭМП с затуханием (декрементом);
•2) ретрансляции ПД.
•Пусть в некоторой точке нервного волокна (аксона) развился и достиг пика ПД, т.е. произошла
деполяризация мембраны.
•В месте возникновения ПД потенциал внутренней стороны мембраны положителен, а потенциал наружной стороны мембраны отрицателен.
•И в цитоплазме, и в окружающей мембрану межклеточной жидкости возникают ионные токи (локальные токи): между участками поверхности мембраны
сбольшим потенциалом (положительно заряженными) и участками поверхности мембраны
сменьшим потенциалом (отрицательно заряженными).
•За счет этих токов потенциал внутренней поверхности соседних невозбужденных участков мембраны повышается (становится более положительным), потенциал наружной поверхности невозбужденных участков понижается (становится более отрицательным).
•Трансмембранная разность потенциалов уменьшается по абсолютной величине,
невозбужденные участки мембраны деполяризуются.
•По мере удаления от точки возникновения ПД изменения трансмембранной разности потенциалов убывают по
экспоненциальному закону
(распространение с затуханием или декрементом).